Um die Sicherheit der Rettungskräfte zu gewährleisten, wenn eine Photovoltaik-Anlage in Brand gerät, muss es die Möglichkeit der Abschaltung geben. Die DIN VDE 0105-100 regelt die allgemeinen Anforderungen an den Betrieb elektrischer Anlagen, während die Anwendungsregel VDE-AR-E 2100-712 spezifische Vorgaben für die Abschaltung von PV-Anlagen für Rettungskräfte definiert. Ergänzend dazu legt die IEC 60947-3 die Anforderungen an Schaltgeräte und Trennschalter fest, die für eine sichere Abschaltung sorgen. „Diese Normen bilden die technische Grundlage für die Entscheidung, wann ein Feuerwehrschalter verpflichtend erforderlich ist“, sagt Thomas Neumann, Geschäftsführer der Q3 Energie, einem Anbieter von Feuerwehrschaltern für Photovoltaik-Anlagen.

Für Photovoltaik-Anlagen existieren darüber hinaus eigene Normen, die das Freischalten insbesondere auf der Gleichstromseite (DC) regeln. Eine zentrale Rolle spielt hierbei die DIN VDE 0100-712, die Anforderungen an die elektrische Sicherheit und Installation von PV-Systemen definiert. Sie fordert, dass auf der Gleichstromseite der PV-Anlage eine Freischaltmöglichkeit vorhanden sein muss, insbesondere für Wartungsarbeiten oder zur Gefahrenabwehr.

Herausforderung DC-Spannung

Eine besondere Herausforderung stellt nun die DC-Spannung selbst dar. Gleichstrom hat im Gegensatz zu Wechselstrom keinen Nulldurchgang und wird bei einfachem Abschalten sehr schnell einen Lichtbogen erzeugen, welcher besondere Gefahren birgt. Es kann zum Brand kommen, der Schalter „verklebt“ und unterbricht den Stromfluss nicht, Bauteile verschmoren. Das Schalten von Gleichstrom bei PV Anlagen ist daher in der IEC 60947-3 geregelt.

„Die meisten Wechselrichter verfügen über einen integrierten DC Freischalter, welcher die IEC 60947-3 erfüllt“, sagt Neumann.“ Dieser befindet sich aber, wenn der Wechselrichter nicht unmittelbar neben den Modulen verbaut ist, am falschen Ort.“ Werde der Wechselrichter zum Beispiel im Keller angebracht und die Leitungen gehen durch das gesamte Gebäude, so können diese zum Teil Spannungen bis 1.500 Volt führend, im Brandfall oder auch für Wartungen, nicht freigeschaltet werden. „Dies stellt in solchen Situationen eine Gefahr für Leib und Leben dar und ist definitiv zu vermeiden“, so Neumann.

Was steht in der VDE-AR-E 2100-712?

Die Anwendungsregel beschreibt klar, wie das Risiko eines elektrischen Schlags wie im Brandfall durch den Einsatz von Feuerwehrschaltern zu minimieren, besser auszuschließen ist. PV-Anlagen müssen laut Naumann nahe den PV-Modulen eine Sicherungsmöglichkeit aufweisen. Das Schalten erfolgt durch galvanische Trennung oder Kurzschluss, um diese Anwendungsregel zu erfüllen. „Zu beachten ist, dass das Abschalten selbst entweder über einen externen, zugänglichen Schalter erfolgen und im Notfall auch durch das Wegschalten der Netzspannung möglich sein muss“, so Neumann. Schalter sollten im Falle eines Stromausfalls auch selbständig die Anlage wieder einschalten können, wenn der Strom zurückkehrt und kein Notfall vorliegt.

„Die Anwendungsregel stellt letztlich generelle deutschlandweite nur eine Empfehlung dar, einen solchen Schalter einzubauen, wird aber regional oder durch Ausschreibung verpflichten“, so Neumann.

Feuerwehrschalter für große Photovoltaik-Anlagen

Die Kombination geltender Normen, Anwendungsregeln, Stand der Technik und letztlich auch die Verantwortung der Elektrofachkraft und des Anlagenplaners, eine Anlage so sicher als möglich zu errichten, machen den Einsatz eines Feuerwehrschalters laut Neumann bei vielen Konstellationen notwendig. Reicht bei kleinen Anlagen, zum Beispiel im Bereich von privaten Einfamilienhäusern, wahrscheinlich ein einfacher DC Freischalter, oder eine manuell schaltbare PV-Sicherung aus, so sind bei großen Aufdachanlagen für den öffentlichen Bereich mit Brandmeldezentrale komplexere Systeme mit externen Schlüsselschalter und gegebenenfalls auch einer Online-Überwachung gefordert. „Bei großen Photovoltaik-Anlagen lassen sich die Feuerwehrschalter meist ganz gut mit dem sowieso notwendigen Überspannungsschutz kombinieren was zur Minimierung der Kosten beitragen kann. Lange DC Leitungen, welche bis zu 1.500 Volt führen, ‚unabschaltbar‘ zu machen ist fahrlässig und man sollte sich als Profi hier auf nichts einlassen“, so Neumann.

Das Unternehmen Wirsol hat einen Feuerwehrschalter bei einem PV-Dach für eine Realschule in Waghäusl eingesetzt.

Quelle: Q3 Energie | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH